Materiały ścierne to twarde kryształy, które występują w naturze lub są produkowane. Najczęściej używane z takich materiałów to tlenek glinu, węglik krzemu, sześcienny azotek boru i diament.
Inne materiały, takie jak granat, cyrkon, szkło, a nawet łupiny orzecha włoskiego są używane do specjalnych zastosowań.
Materiały ścierne są głównie używane w obróbce metali, ponieważ ich ziarna mogą penetrować nawet najtwardsze metale i stopy. Jednak ich duża twardość sprawia, że nadają się również do obróbki innych twardych materiałów, takich jak kamienie, szkło i niektóre rodzaje tworzyw sztucznych. Materiały ścierne są również stosowane do stosunkowo miękkich materiałów, w tym drewna i gumy, ponieważ ich użycie pozwala na dużą ilość usuwanego materiału, długotrwałą zdolność do cięcia, dobrą kontrolę formy i dokładne wykończenie.
Zastosowania materiałów ściernych generalnie mieszczą się w następujących kategoriach: 1) czyszczenie powierzchni i zgrubne usuwanie nadmiaru materiału, takie jak zgrubne szlifowanie z ręki w odlewniach; 2) kształtowanie, jak w szlifowaniu form i ostrzeniu narzędzi; 3) wymiarowanie, głównie w szlifowaniu precyzyjnym; i 4) rozdzielanie, jak w operacjach odcinania lub krojenia.
Abrasive | Used for |
aluminum oxide | szlifowania stali zwykłej i stopowej w stanie miękkim lub utwardzonym |
węglika krzemu | odlewów żelaza, metale nieżelazne, i materiałów niemetalicznych |
diament | węgliki spiekane do szlifowania oraz do szlifowania szkła, ceramiki, i hartowanej stali narzędziowej |
azotek boru | szlifowanie stali hartowanych i odpornych na ścieranie nadstopów |
Ścierne | Twardość Mohsa |
wosk (0 st. C) | 0,2 |
grafit | 0.5 do 1 |
talc | 1 |
miedź | 2.5 do 3 |
gypsum | 2 |
aluminium | 2 do 2.9 |
złoto | 2.5 do 3 |
srebro | 2.5 do 4 |
kalcyt | 3 |
mosiądz | 3 do 4 |
fluoryt | 4 |
szkło | 4.5 do 6.5 |
azbest | 5 |
apatyt | 5 |
stal | 5 do 8.5 |
tlenek ceru | 6 |
ortoklaz | 6 |
krzemionka grawitacyjna | 7 |
beryl | 7.8 |
kwarc | 8 |
topaz | 9 |
tlenek glinu | 9 |
węglik krzemu (typ beta) | 9.2 |
węglikboronu | 9.3 |
węglikboronu | 9.5 |
diament | 10 |
W ciągu ostatnich około 100 lat, produkowane materiały ścierne, takie jak węglik krzemu i tlenek glinu w dużej mierze zastąpiły naturalne materiały ścierne – nawet naturalne diamenty zostały prawie wyparte przez syntetyczne diamenty. Sukces produkowanych materiałów ściernych wynika z ich lepszych, kontrolowanych właściwości, jak również ich niezawodnej jednolitości.
Oba węglika krzemu i tlenku aluminium materiały ścierne są bardzo twarde i kruche, a w rezultacie mają tendencję do tworzenia ostrych krawędzi. Te krawędzie pomagają ścierniwa do penetracji materiału roboczego i zmniejszyć ilość ciepła wytwarzanego podczas ścierania. Ten typ ścierniwa jest używany w szlifowaniu precyzyjnym i wykańczającym. Twarde materiały ścierne, które są odporne na pęknięcia i mają dłuższą żywotność, są używane do szlifowania zgrubnego.
Przemysł używa materiałów ściernych w trzech podstawowych formach: 1) związanych w celu utworzenia stałych narzędzi, takich jak tarcze szlifierskie, cylindry, pierścienie, kubki, segmenty lub pałeczki; 2) powlekanych na podłożach wykonanych z papieru lub tkaniny w postaci arkuszy (takich jak papier ścierny), pasków lub taśm; 3) luźnych, utrzymywanych w jakimś ciekłym lub stałym nośniku, jak do polerowania lub bębnowania, lub napędzanych siłą ciśnienia powietrza lub wody przeciwko powierzchni roboczej (takich jak piaskowanie budynków).
.